Марсоход Perseverance начинает сбор образцов реголита

Марсоход НАСА заснял два новых образца с поверхности Марса 2 и 6 декабря. Но в отличие от 15 камней, собранных до сих пор, эти более новые образцы взяты из принесенной ветром насыпи из песка и пыли, похожей на песчаную дюну, но меньшего размера.

Один из этих двух образцов, который теперь хранится в специальных металлических пробирках, будет рассмотрен для размещения на Марсе где-то в этом месяце в рамках кампании по возврату образцов с Марса.

Ученые хотят изучить марсианские образцы, используя мощное лабораторное оборудование на Земле, чтобы найти признаки древней микробной жизни и лучше понять процессы, сформировавшие марсианскую поверхность. Большинство сэмплов будут роковыми; Однако исследователи также хотят изучить реголит — измельченные камни и пыль — не только из-за того, что он может рассказать нам о геологических процессах и окружающей среде на Марсе, но и для смягчения некоторых проблем, с которыми астронавты столкнутся на Красной планете. Реголит может воздействовать на все, от скафандров до солнечных батарей, поэтому он интересен не только ученым, но и инженерам.

Марсоход НАСА «Настойчивость» сделал это изображение реголита — разбитой породы и пыли — 2 декабря 2022 года. Этот реголит, размещенный внутри металлической трубы, является одним из двух образцов, которые будут рассмотрены для размещения на Марсе как часть марсианского образца. Возвратная кампания.
Источник: NASA/JPL-Caltech.

Как и в случае с кернами горных пород, эти последние образцы были собраны с помощью сверла на конце робота-манипулятора марсохода. Но для образцов реголита Perseverance использовала шнек, похожий на гвоздь с маленькими отверстиями на одном конце, чтобы зачерпнуть сыпучий материал.

Инженеры разработали специальное буровое долото после обширных испытаний с использованием имитации реголита, разработанной JPL. Названный Mojave Mars Simulant, он сделан из вулканической породы, которая была измельчена в частицы различных размеров, от мелкой пыли до крупного песка, на основе изображений реголита и данных, собранных предыдущими марсианскими миссиями.

«Все, что мы узнаем о размере, форме и химическом составе зерен реголита, помогает нам разрабатывать и тестировать более совершенные инструменты для будущих миссий», — сказала Иона Тирона из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, возглавляющая миссию Perseverance. Основной деятельностью недавней коллекции реголита была Тирона. «Чем больше у нас данных, тем более реалистичным может быть моделирование».

Optimism, полная копия марсохода NASA Perseverance, тестирует модель вершины реголита Perseverance в куче смоделированного реголита — разбитой породы и пыли — в JPL.
Источник: NASA/JPL-Caltech.

Вызов пыли

Изучение реголита вблизи может помочь инженерам в разработке будущих марсианских миссий, а также оборудования для будущих марсианских астронавтов. Пыль и реголит могут повредить как космические аппараты, так и научные приборы. Риголиты могут спутать чувствительные части и медленные поверхностные марсоходы. Зерна также могут создавать уникальные проблемы для астронавтов: было обнаружено, что лунный реголит достаточно острый, чтобы прорезать микроскопические дыры в скафандрах во время миссий Аполлона на Луну.

Реголиты могут быть полезны, если их правильно разместить для защиты астронавтов от радиации, но они также таят в себе опасности: поверхность Марса содержит перхлорат, токсичное химическое вещество, которое может угрожать здоровью астронавтов, если его вдохнуть или случайно проглотить в больших количествах.

«Если у нас есть постоянное присутствие на Марсе, нам нужно знать, как пыль и реголит взаимодействуют с нашим космическим кораблем и средой обитания», — сказала член команды Perseverance Эрин Гиббонс, кандидат наук в Университете Макгилла, которая использует моделирование реголита как часть этого. Работа с испаряющим камни лазером марсохода, который называется SuperCam.

«Некоторые из этих пылинок могут быть такими же мелкими, как сигаретный дым, и они могут попасть в дыхательный аппарат астронавта», — добавил Гиббонс, ранее участвовавший в программе НАСА по изучению Марса роботами. «Мы хотим получить более полное представление о том, какие материалы могут нанести вред нашим исследователям, будь то люди или роботы».

Буровые долота, используемые марсоходом NASA Perseverance, видны перед установкой перед запуском. Слева направо: сверло для реголита, шесть насадок, используемых для бурения керна породы, и две абразивные насадки, используемые для удаления покрытого пылью внешнего слоя породы, чтобы марсоход мог получить точные данные о ее составе.
Источник: NASA/JPL-Caltech.

Помимо ответов на вопросы о рисках для здоровья и безопасности, трубка марсианского реголита может вдохновить на научные чудеса. Глядя на него под микроскопом, вы увидите калейдоскоп зерен различных форм и цветов. Каждый из них был бы подобен кусочку головоломки, каждый из которых был бы связан вместе ветром и водой на протяжении миллиардов лет.

«С марсианским реголитом смешано много разных материалов», — говорит Либби Хаузерат из Университета Невады в Лас-Вегасе, один из ученых, занимающихся повторным отбором проб Perseverance. «Каждый образец представляет собой интегрированную историю поверхности планеты».

Как эксперт по земным почвам, Хаусрат проявляет большой интерес к поиску признаков взаимодействия воды и горных пород. На Земле жизнь встречается практически везде, где есть вода. То же самое было бы верно и для Марса миллиарды лет назад, когда климат планеты был больше похож на земной.

Подробнее о миссии

Астробиология — одна из главных целей миссии Mars Perseverance, включая поиск признаков древней микробной жизни. Марсоход исследует геологию и климат планеты в прошлом, проложит путь к исследованию Красной планеты человеком и станет первой миссией по сбору и хранению марсианских пород и реголита (расколотых пород и пыли).

Последующие миссии НАСА в сотрудничестве с Европейским космическим агентством (ЕКА) отправят космический корабль на Марс, чтобы собрать эти запечатанные образцы с поверхности и вернуть их на Землю для углубленного анализа.

Миссия Mars 2020 Perseverance является частью подхода НАСА к исследованию Луны и Марса, который включает миссии Artemis на Луну, которые помогут подготовиться к исследованию Красной планеты человеком.

Лаборатория реактивного движения, находящаяся в ведении Калифорнийского технологического института НАСА в Пасадене, Калифорния, построила и управляла операциями марсохода.

Узнайте больше о настойчивости: mars.nasa.gov/mars2020/

Астробиология